CN106282833A - 一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法 - Google Patents

一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其包括：不锈钢钢板层，其表面形成有纳米晶不锈钢材料层，钝化膜，其形成于所述纳米晶不锈钢材料层上，以及镀金层，其形成于所述钝化膜上。本发明还提供一种耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，包括：使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层；将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液；在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；将所述不锈钢钢板进行热处理；对所述不锈钢钢板进行冷处理。本发明的中一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法，将纳米晶材料与镀金层制作于同一不锈钢材料上，大大提高了耐腐蚀性和高强度及韧性。

Description

一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及不锈钢制造技术领域，特别涉及一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法。
【背景技术】
在现有高新技术中，纳米晶材料和镀金层均用途广泛，但是纳米晶材料孔径过大，性能不稳定，镀金层容易剥离，而且这两种特性无法制作同于不锈钢体材料上。
因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法，将纳米晶材料和镀金层溶于同不锈钢材料上，解决纳米晶材料孔径过大，性能不稳定，镀金层容易剥离的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其包括：
不锈钢钢板层，其表面形成有纳米晶不锈钢材料层，
钝化膜，其形成于所述纳米晶不锈钢材料层上，以及
镀金层，其形成于所述钝化膜上。
作为本发明的一个优选的实施例，所述不锈钢钢板层的材料包含以下重量百分比的组分：
Cr：14-17％；
Mn：12-13％；
N：0.8-1.0％；
C：小于0.1％。
作为本发明的一个优选的实施例，所述纳米晶不锈钢材料层的厚度为0.5-0.6mm。
作为本发明的一个优选的实施例，所述镀金层的厚度为13-16nm。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，包括：
（1）将所述不锈钢钢板热轧至厚度降低2-3mm，放入高温至1600-1700℃，保持1.5-2小时；然后深度冷轧，使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层，
（2）将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，使所述钝化膜的表面利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.25～0.3的范围且Cr/Fe值处于0.9～1.2的范围；
（3）在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；
（4）将所述不锈钢钢板进行热处理；
（5）将所述不锈钢钢板采用液氮气化的方法对所述不锈钢钢板进行冷处理。
作为本发明的一个优选的实施例，步骤（1）中所述深度冷轧的冷轧变形度为85％以上。
作为本发明的一个优选的实施例，步骤（2）中所述硫酸水溶液的硫酸体积百分比为百分之20。
作为本发明的一个优选的实施例，步骤（4）中所述热处理具体为加热至650-700℃，保温3小时。
作为本发明的一个优选的实施例，步骤（5）中所述冷处理的温度为-60℃，所述冷处理保温时间为20分钟。
与现有技术相比，本发明中一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法，将纳米晶材料与镀金层制作于同一不锈钢材料上，大大提高了耐腐蚀性和高强度及韧性。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
下面结合一种耐腐蚀高强度不锈钢材料及其制造方法介绍一个能够充分体现本发明内容的实施例：
实施例一
一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其包括：不锈钢钢板层、纳米晶不锈钢材料层、钝化膜和镀金层。所述纳米晶不锈钢材料层形成在所述不锈钢钢板层的上，所述钝化膜形成在所述纳米晶不锈钢材料层上，所述镀金层形成在所述钝化膜上，所述不锈钢钢板层的材料包含以下重量百分比的组分：Cr：14％；Mn：12％；N：0.8％；C：0.08％，所述纳米晶不锈钢材料层的厚度为0.5mm，所述镀金层的厚度为13nm。
上述耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，包括：
（1）将所述不锈钢钢板热轧至厚度降低2，放入高温至1600℃，保持1.5小时；然后深度冷轧，冷轧变形度为87％以上，使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层，
（2）将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，所述硫酸水溶液的硫酸体积百分比为百分之20，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，使所述钝化膜的表面利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.25的范围且Cr/Fe值处于0.9的范围；
（3）在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；
（4）将所述不锈钢钢板进行加热至650℃，保温3小时；
（5）将所述不锈钢钢板采用液氮气化的方法对所述不锈钢钢板进行冷处理，所述冷处理的温度为-60℃，所述冷处理保温时间为20分钟。
实施例二
一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其包括：不锈钢钢板层、纳米晶不锈钢材料层、钝化膜和镀金层。所述纳米晶不锈钢材料层形成在所述不锈钢钢板层的上，所述钝化膜形成在所述纳米晶不锈钢材料层上，所述镀金层形成在所述钝化膜上，所述不锈钢钢板层的材料包含以下重量百分比的组分：Cr：15％；Mn：12％；N：0.9％；C：0.08％，所述纳米晶不锈钢材料层的厚度为0.55mm，所述镀金层的厚度为14nm。
上述耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，包括：
（1）将所述不锈钢钢板热轧至厚度降低2.5mm，放入高温至1680℃，保持1.8小时；然后深度冷轧，冷轧变形度为88％以上，使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层，
（2）将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，所述硫酸水溶液的硫酸体积百分比为百分之20，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，使所述钝化膜的表面利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.28的范围且Cr/Fe值处于1.1的范围；
（3）在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；
（4）将所述不锈钢钢板进行加热至680℃，保温3小时；
（5）将所述不锈钢钢板采用液氮气化的方法对所述不锈钢钢板进行冷处理，所述冷处理的温度为-60℃，所述冷处理保温时间为20分钟。
实施例三
一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其包括：不锈钢钢板层、纳米晶不锈钢材料层、钝化膜和镀金层。所述纳米晶不锈钢材料层形成在所述不锈钢钢板层的上，所述钝化膜形成在所述纳米晶不锈钢材料层上，所述镀金层形成在所述钝化膜上，所述不锈钢钢板层的材料包含以下重量百分比的组分：Cr：17％；Mn：13％；N：1.0％；C：0.02％，所述纳米晶不锈钢材料层的厚度为0.6mm，所述镀金层的厚度为16nm。
上述耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，包括：
（1）将所述不锈钢钢板热轧至厚度降低3mm，放入高温至1700℃，保持2小时；然后深度冷轧，冷轧变形度为90％以上，使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层，
（2）将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，所述硫酸水溶液的硫酸体积百分比为百分之20，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，使所述钝化膜的表面利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.3的范围且Cr/Fe值处于1.2的范围；
（3）在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；
（4）将所述不锈钢钢板进行加热至700℃，保温3小时；
（5）将所述不锈钢钢板采用液氮气化的方法对所述不锈钢钢板进行冷处理，所述冷处理的温度为-60℃，所述冷处理保温时间为20分钟。
所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：将纳米晶材料与镀金层制作于同一不锈钢材料上，大大提高了耐腐蚀性和高强度及韧性。
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀高强度不锈钢材料，其特征在于，包括：
不锈钢钢板层，其表面形成有纳米晶不锈钢材料层，
钝化膜，其形成于所述纳米晶不锈钢材料层上，以及
镀金层，其形成于所述钝化膜上。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料，其特征在于：所述不锈钢钢板层的材料包含以下重量百分比的组分：
Cr：14-17％；
Mn：12-13％；
N：0.8-1.0％；
C：小于0.1％。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料，其特征在于：所述纳米晶不锈钢材料层的厚度为0.5-0.6mm。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料，其特征在于：所述镀金层的厚度为13-16nm。
5.一种耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，其特征在于，包括：
（1）将所述不锈钢钢板热轧至厚度降低2-3mm，放入高温至1600-1700℃，保持1.5-2小时；然后深度冷轧，使所述不锈钢钢板的表层形成纳米晶不锈钢材料层，
（2）将所述不锈钢钢板浸渍于硫酸水溶液，在所述不锈钢钢板上形成钝化膜，使所述钝化膜的表面利用俄歇电子能谱分析得到的Cr/O值处于0.25～0.3的范围且Cr/Fe值处于0.9～1.2的范围；
（3）在所述钝化膜上镀敷形成镀金层；
（4）将所述不锈钢钢板进行热处理；
（5）将所述不锈钢钢板采用液氮气化的方法对所述不锈钢钢板进行冷处理。
6.根据权利要求5所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，其特征在于，步骤（1）中所述深度冷轧的冷轧变形度为85％以上。
7.根据权利要求5所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，其特征在于，步骤（2）中所述硫酸水溶液的硫酸体积百分比为百分之20。
8.根据权利要求5所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，其特征在于，步骤（4）中所述热处理具体为加热至650-700℃，保温3小时。
9.根据权利要求5所述的耐腐蚀高强度不锈钢材料的制造方法，其特征在于，步骤（5）中所述冷处理的温度为-60℃，所述冷处理保温时间为20分钟。
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